Elektrik üretiminde jeneratör, harekete dayalı gücü (potansiyel ve kinetik enerji) veya yakıta dayalı gücü (kimyasal enerji) harici bir devrede kullanılmak üzere elektrik gücüne dönüştüren bir cihazdır. Mekanik enerji kaynakları arasında buhar türbinleri, gaz türbinleri, su türbinleri, içten yanmalı motorlar, rüzgar türbinleri ve hatta el krankları bulunur. İlk elektromanyetik jeneratör olan Faraday diski, 1831 yılında İngiliz bilim adamı Michael Faraday tarafından icat edildi. Jeneratörler elektrik şebekeleri için neredeyse tüm gücü sağlar.
Elektrik ve harekete dayalı tasarımlara ek olarak, fotovoltaik ve yakıt hücresiyle çalışan jeneratörler, elektrik çıkışı üretmek için sırasıyla güneş enerjisi ve hidrojen bazlı yakıtları kullanır.
Elektrik enerjisinin mekanik enerjiye ters dönüşümü bir elektrik motoru tarafından gerçekleştirilir ve motorlar ve jeneratörler birbirine çok benzer. Birçok motor mekanik enerjiden elektrik üretebilir.
Terminoloji
Elektromanyetik jeneratörler dinamolar ve alternatörler olarak iki geniş kategoriden birine girer:
- Dinamolar, komütatör kullanımı yoluyla darbeli doğru akım üretir.
- Alternatör'ler alternatif akım üretir.
Mekanik olarak jeneratör, birlikte manyetik bir devre oluşturan dönen bir parça ve sabit bir parçadan oluşur:
- Rotor: Elektrik makinesinin dönen parçasıdır.
- Stator: Bir elektrik makinesinin rotoru çevreleyen sabit kısmıdır.
Bu parçalardan biri manyetik alan oluşturur, diğerinin ise değişen alanın elektrik akımını uyardığı tel sargısı vardır:
- Alan sargısı veya alan (sabit) mıknatısları: Bir elektrik makinesinin manyetik alan üreten bileşenidir. Dinamo veya alternatörün manyetik alanı, alan bobinleri denilen tel sargılarla veya kalıcı mıknatıslarla sağlanabilir. Elektrikle uyarılan jeneratörler, alan akısını üretmek için bir uyarma sistemi içerir. Sabit mıknatıslar (PM'ler) kullanan bir jeneratöre bazen manyeto veya kalıcı mıknatıslı senkron jeneratör (PMSG) adı verilir.
- Armatür: Bir elektrikli makinenin güç üreten bileşeni. Bir jeneratörde, alternatörde veya dinamoda armatür sargıları, harici devreye güç sağlayan elektrik akımını üretir.
Armatür, tasarıma bağlı olarak rotor veya stator üzerinde, alan bobini veya mıknatıs ise diğer tarafta olabilir.
Tarihçe
Manyetizma ile elektrik arasındaki bağlantı keşfedilmeden önce elektrostatik jeneratörler icat edildi. Yükü yüksek potansiyelli bir elektroda taşıyan hareketli elektrik yüklü kayışlar, plakalar ve diskler kullanarak elektrostatik prensiplerle çalışıyorlardı. Yük elektrostatik endüksiyon veya triboelektrik etki olarak iki mekanizmadan biri kullanılarak üretildi. Bu tür jeneratörler çok yüksek voltaj ve düşük akım üretirdi. Verimsizlikleri ve çok yüksek voltaj üreten makinelerin yalıtılmasının zorluğu nedeniyle, elektrostatik jeneratörler düşük güç değerlerine sahipti ve hiçbir zaman ticari olarak önemli miktarlarda elektrik enerjisi üretmek için kullanılmadı. Tek pratik uygulamaları ilk X-ışını tüplerine ve daha sonra bazı atomik parçacık hızlandırıcılarına güç sağlamaktı.
Günümüzde elektrostatik üreteçlerden sadece Wimshurst makinesi ve Van de Graaff üreteci kullanılmaktadır.
Faraday disk jeneratörü
Elektromanyetik jeneratörlerin çalışma prensibi 1831-1832 yıllarında Michael Faraday tarafından keşfedildi. Daha sonra Faraday yasası olarak adlandırılan prensip, değişken bir manyetik akıyı çevreleyen bir elektrik iletkeninde bir elektromotor kuvvetinin üretilmesidir.
Brage ayrıca, bir at nalı mıknatısının kutupları arasında dönen bakır bir disk kullanarak, bir tür homopolar jeneratör olan Faraday diski denilen ilk elektromanyetik jeneratörü de yaptı. Küçük bir DC voltajı üretti.
Bu tasarım, manyetik alanın etkisi altında olmayan disk bölgelerinde akımın kendi kendini iptal eden karşı akımları nedeniyle verimsizdi. Akım doğrudan mıknatısın altında indüklenirken, akım manyetik alanın etkisi dışında kalan bölgelerde geriye doğru dolaşıyordu. Bu karşı akım, güç çıkışını alıcı tellere sınırladı ve bakır diskin atık ısınmasına neden oldu. Daha sonraki homopolar jeneratörler, bir akım akış yönünde sabit bir alan etkisi sağlamak için disk çevresi etrafına yerleştirilmiş bir mıknatıs dizisi kullanarak bu sorunu çözecekti.
Bir diğer dezavantaj, manyetik akı boyunca tek bir akım yolu olması nedeniyle çıkış voltajının çok az olmasıydı. Deneyciler, bir bobinde birden fazla tel dönüşü kullanmanın daha yüksek, daha kullanışlı voltajlar üretebileceğini buldular. Çıkış voltajı dönüş sayısıyla orantılı olduğundan, jeneratörler dönüş sayısını değiştirerek istenen herhangi bir voltajı üretecek şekilde kolayca tasarlanabiliyordu. Tel sargıları, sonraki tüm jeneratör tasarımlarının temel bir özelliği haline geldi.
Jedlik ve kendi kendini uyarma olayı
Ányos Jedlik, Faraday'dan bağımsız olarak, 1827'de elektromanyetik kendi kendini uyarma cihazları olarak adlandırdığı elektromanyetik döner cihazlarla deneyler yapmaya başladı. Tek kutuplu elektrikli marşın prototipinde (1852 ile 1854 arasında tamamlandı) hem sabit hem de dönen parçalar elektromanyetikti. Kalıcı mıknatıs tasarımlarının yerini alan dinamo kendi kendini uyarma ilkesinin keşfiydi. Ayrıca, 1861'de (Siemens ve Wheatstone'dan önce) dinamo kavramını formüle etmiş olabilir ancak bunu ilk fark eden kişi olmadığını düşündüğü için patentini almadı.
Dinamo
Dinamo, elektrik elde etmek amacıyla endüstride kullanılan ilk elektrik üreteciydi. Elektromanyetik ilkelerle çalışan dinamo komütatör aracılığıyla doğru akım oluşturur. Dinamolarda doğru akım (DC) üretmek pahalıdır bu yüzden dinamoda DC üretmek yerine, alternatörlerde AC üretilir ve doğrultucularla DC'ye çevirilir.
Alternatör
Komütatörsüz dinamo. Alternatif akım üretmek için kullanılır.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ Ayrıca elektrik jeneratörü, elektrik generatörü ve elektromanyetik jeneratör da denir.
- ^ Augustus Heller (2 Nisan 1896). "Anianus Jedlik". Nature. 53 (1379). Norman Lockyer. s. 516. Bibcode:1896Natur..53..516H. doi:10.1038/053516a0.
- ^ Augustus Heller (2 Nisan 1896). "Anianus Jedlik". Nature. 53 (1379). Norman Lockyer. s. 516. Bibcode:1896Natur..53..516H. doi:10.1038/053516a0.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Elektrik uretiminde jenerator harekete dayali gucu potansiyel ve kinetik enerji veya yakita dayali gucu kimyasal enerji harici bir devrede kullanilmak uzere elektrik gucune donusturen bir cihazdir Mekanik enerji kaynaklari arasinda buhar turbinleri gaz turbinleri su turbinleri icten yanmali motorlar ruzgar turbinleri ve hatta el kranklari bulunur Ilk elektromanyetik jenerator olan Faraday diski 1831 yilinda Ingiliz bilim adami Michael Faraday tarafindan icat edildi Jeneratorler elektrik sebekeleri icin neredeyse tum gucu saglar Modern bir buhar turbin jeneratorunun STG ABD NRC goruntusu Elektrik ve harekete dayali tasarimlara ek olarak fotovoltaik ve yakit hucresiyle calisan jeneratorler elektrik cikisi uretmek icin sirasiyla gunes enerjisi ve hidrojen bazli yakitlari kullanir Elektrik enerjisinin mekanik enerjiye ters donusumu bir elektrik motoru tarafindan gerceklestirilir ve motorlar ve jeneratorler birbirine cok benzer Bircok motor mekanik enerjiden elektrik uretebilir TerminolojiZwevegem Bati Flandre Belcika da erken Ganz Jeneratoru Elektromanyetik jeneratorler dinamolar ve alternatorler olarak iki genis kategoriden birine girer Dinamolar komutator kullanimi yoluyla darbeli dogru akim uretir Alternator ler alternatif akim uretir Mekanik olarak jenerator birlikte manyetik bir devre olusturan donen bir parca ve sabit bir parcadan olusur Rotor Elektrik makinesinin donen parcasidir Stator Bir elektrik makinesinin rotoru cevreleyen sabit kismidir Bu parcalardan biri manyetik alan olusturur digerinin ise degisen alanin elektrik akimini uyardigi tel sargisi vardir Alan sargisi veya alan sabit miknatislari Bir elektrik makinesinin manyetik alan ureten bilesenidir Dinamo veya alternatorun manyetik alani alan bobinleri denilen tel sargilarla veya kalici miknatislarla saglanabilir Elektrikle uyarilan jeneratorler alan akisini uretmek icin bir uyarma sistemi icerir Sabit miknatislar PM ler kullanan bir jeneratore bazen manyeto veya kalici miknatisli senkron jenerator PMSG adi verilir Armatur Bir elektrikli makinenin guc ureten bileseni Bir jeneratorde alternatorde veya dinamoda armatur sargilari harici devreye guc saglayan elektrik akimini uretir Armatur tasarima bagli olarak rotor veya stator uzerinde alan bobini veya miknatis ise diger tarafta olabilir TarihceManyetizma ile elektrik arasindaki baglanti kesfedilmeden once elektrostatik jeneratorler icat edildi Yuku yuksek potansiyelli bir elektroda tasiyan hareketli elektrik yuklu kayislar plakalar ve diskler kullanarak elektrostatik prensiplerle calisiyorlardi Yuk elektrostatik enduksiyon veya triboelektrik etki olarak iki mekanizmadan biri kullanilarak uretildi Bu tur jeneratorler cok yuksek voltaj ve dusuk akim uretirdi Verimsizlikleri ve cok yuksek voltaj ureten makinelerin yalitilmasinin zorlugu nedeniyle elektrostatik jeneratorler dusuk guc degerlerine sahipti ve hicbir zaman ticari olarak onemli miktarlarda elektrik enerjisi uretmek icin kullanilmadi Tek pratik uygulamalari ilk X isini tuplerine ve daha sonra bazi atomik parcacik hizlandiricilarina guc saglamakti Gunumuzde elektrostatik ureteclerden sadece Wimshurst makinesi ve Van de Graaff ureteci kullanilmaktadir Faraday disk jeneratoru Faraday diski ilk elektrik jeneratoruydu At nali seklindeki miknatis A diskin D icinden bir manyetik alan yaratiyordu Disk donduruldugunde bu merkezden kenara dogru radyal olarak disariya dogru bir elektrik akimi olusturuyordu Akim kayan yayli temas m den dis devreden ve aksin icinden diskin merkezine geri akiyordu Elektromanyetik jeneratorlerin calisma prensibi 1831 1832 yillarinda Michael Faraday tarafindan kesfedildi Daha sonra Faraday yasasi olarak adlandirilan prensip degisken bir manyetik akiyi cevreleyen bir elektrik iletkeninde bir elektromotor kuvvetinin uretilmesidir Brage ayrica bir at nali miknatisinin kutuplari arasinda donen bakir bir disk kullanarak bir tur homopolar jenerator olan Faraday diski denilen ilk elektromanyetik jeneratoru de yapti Kucuk bir DC voltaji uretti Bu tasarim manyetik alanin etkisi altinda olmayan disk bolgelerinde akimin kendi kendini iptal eden karsi akimlari nedeniyle verimsizdi Akim dogrudan miknatisin altinda induklenirken akim manyetik alanin etkisi disinda kalan bolgelerde geriye dogru dolasiyordu Bu karsi akim guc cikisini alici tellere sinirladi ve bakir diskin atik isinmasina neden oldu Daha sonraki homopolar jeneratorler bir akim akis yonunde sabit bir alan etkisi saglamak icin disk cevresi etrafina yerlestirilmis bir miknatis dizisi kullanarak bu sorunu cozecekti Bir diger dezavantaj manyetik aki boyunca tek bir akim yolu olmasi nedeniyle cikis voltajinin cok az olmasiydi Deneyciler bir bobinde birden fazla tel donusu kullanmanin daha yuksek daha kullanisli voltajlar uretebilecegini buldular Cikis voltaji donus sayisiyla orantili oldugundan jeneratorler donus sayisini degistirerek istenen herhangi bir voltaji uretecek sekilde kolayca tasarlanabiliyordu Tel sargilari sonraki tum jenerator tasarimlarinin temel bir ozelligi haline geldi Jedlik ve kendi kendini uyarma olayi Anyos Jedlik Faraday dan bagimsiz olarak 1827 de elektromanyetik kendi kendini uyarma cihazlari olarak adlandirdigi elektromanyetik doner cihazlarla deneyler yapmaya basladi Tek kutuplu elektrikli marsin prototipinde 1852 ile 1854 arasinda tamamlandi hem sabit hem de donen parcalar elektromanyetikti Kalici miknatis tasarimlarinin yerini alan dinamo kendi kendini uyarma ilkesinin kesfiydi Ayrica 1861 de Siemens ve Wheatstone dan once dinamo kavramini formule etmis olabilir ancak bunu ilk fark eden kisi olmadigini dusundugu icin patentini almadi Dinamo Dinamolar buyuklugunden dolayi ve yuksek gucler elde etmek icin komutator gerektiginden pek tercih edilmemektedir Resimdeki dinamo dakikada 1400 donusle 1400 RPM 2 170 Watt guc uretebiliyordu Dinamo elektrik elde etmek amaciyla endustride kullanilan ilk elektrik ureteciydi Elektromanyetik ilkelerle calisan dinamo komutator araciligiyla dogru akim olusturur Dinamolarda dogru akim DC uretmek pahalidir bu yuzden dinamoda DC uretmek yerine alternatorlerde AC uretilir ve dogrultucularla DC ye cevirilir Alternator Komutatorsuz dinamo Alternatif akim uretmek icin kullanilir Ayrica bakinizFaraday in induksiyon kanunu Hibrit otomobil Ruzgar turbini Elektromanyetizma Jenerator gazi AlternatorKaynakca Ayrica elektrik jeneratoru elektrik generatoru ve elektromanyetik jenerator da denir Augustus Heller 2 Nisan 1896 Anianus Jedlik Nature 53 1379 Norman Lockyer s 516 Bibcode 1896Natur 53 516H doi 10 1038 053516a0 Augustus Heller 2 Nisan 1896 Anianus Jedlik Nature 53 1379 Norman Lockyer s 516 Bibcode 1896Natur 53 516H doi 10 1038 053516a0